מרוצי רחפני FPV: סוללות 4s לעומת 6s

מרוצי רחפנים עם סוללות ליפו 4 תאים לעומת 6 תאים, מה העניין הגדול ומה ההבדל?

בואו נגלה.

קודם כל, מה זה מרוצי רחפנים. מרוצי רחפנים כוללים טיסה של כלי טיס כמו זה, שמגיע למהירות של מעל 8200 מייל לשעה, הטייסים לובשים משקפי מציאות מדומה כדי לראות נקודת מבט מגוף ראשון מהכלי, ומשתמשים ברדיו כמו זה כדי לשלוט בהם.

פורמט מרוץ טיפוסי כולל טיסה במסלול של שערים ודגלים במשך שתי דקות. בסוף שתי הדקות הללו, הטייסים מורשים לסיים את הסיבוב האחרון שלהם, הבעיה הגדולה ביותר עם זאת היא לסיים את המרוץ שנמשך בין שתי דקות לשתי דקות וחצי. טכנולוגיית הסוללות היא כיום הגורם המגביל ביותר במרוצי רחפנים, מה שאומר שסוללות ליתיום פולימר כמו זו הן כמעט האפשרות היחידה שיש לנו, וזה גם אומר שצפיפות האנרגיה חייבת להישאר יחסית קבועה בכל ההגדרות. זה אילץ טייסים רבים לחפש הגדרות יעילות יותר, לעיתים קרובות באמצעות מתח גבוה יותר ומנועים עם KV נמוך יותר. סאם מהעתיד כאן כדי להסביר KV, זה פשוט ה-RPM התיאורטי של מנוע לא טעון לכל וולט. זה הגיוני באמצעות המשוואה p שווה IV, אנחנו יכולים לשמור על כוח יחסית קבוע על ידי הגדלת המתח והפחתת זרם האמפר. אנחנו גם יכולים לראות שהגדרות 4 תאים של 16.8 וולט בשילוב עם מנועים של 2600 KV, מפיקות תוצאות RPM תיאורטיות דומות יחסית לאלו של הגדרת 6 תאים של 25.2 וולט עם מנועים של 1750 KV.

יתרונות נוספים של 6 תאים כוללים עקביות רבה יותר לאורך כל הטיסה, מומנט גבוה יותר במנועים מה שהופך את הטיסה לטובה יותר וגם פחות עומס על האלקטרוניקה, מה שאומר שפחות אנרגיה אובדת כחום. ניתן להשוות בין סוללת 6 תאים של 1.05 אמפר שעה לבין סוללת 4 תאים של 1.55 אמפר שעה ולראות שיש להן דירוג וואט שעה דומה מאוד. משמעות הדבר היא שגם המשקלים שלהן דומים מאוד, מה שהופך את שני המטוסים לטסים בצורה דומה מאוד למטרות בדיקה. לפני שנכנס להשוואה ישירה יותר בין 4 תאים ל-6 תאים, חשוב לדון במירוץ Open Grove האחרון שהתקיים בקליפורניה, שימו לב במיוחד לשני הטייסים מימין, טייסים אלו טסים עם מערכות 4 תאים, בעוד ארבעת הטייסים משמאל טסים עם מערכות 6 תאים. לפני שנכנס להשוואה ישירה יותר בין 4 תאים ל-6 תאים, עלינו קודם לדון במירוץ Open Grove האחרון שהתקיים בקליפורניה. זה משמעותי כי זה היה המירוץ הראשון שהתקיים מאז שינוי הכללים שאפשר מערכות מתח גבוה. הוא גם כלל טייסים מובילים רבים מארה"ב, וכלל מסלול שדורש שליטה רבה בגז, מה שהראה חלק מההבדלים בין מערכות 4 תאים ל-6 תאים. המסלול גם אילץ טייסים רבים שטסים עם 4 תאים ו-6 תאים להטעין את הסוללות שלהם יתר על המידה. טעינה יתר היא פרקטיקה לא בטוחה של טעינת סוללות מעבר למגבלות המומלצות על ידי היצרן. סוללות ליתיום פולימר צריכות להיות טעונות רק עד 4.2 וולט לתא. טעינת יתר סטנדרטית היא אולי עד 4.35 וולט לתא או אפילו 4.4 וולט לתא. רוב הטייסים במירוץ זה שטסים עם 6 תאים טעינו עד למגבלות אלו. עם זאת, טייסים מסוימים כמו Vanover, הטייס בפינה הימנית העליונה, טעינו את סוללות ה-4 תאים שלהם עד 4.75 וולט לתא. זה הוביל לשריפת סוללה אחת במירוץ, ומראה את היתרון של מערכות 6 תאים היעילות יותר. טייסים שטסים עם 4 תאים נאלצו לעשות דברים כמו להגביל את הכוח ולקחת קווים צרים יותר, בעוד שטייסים עם מערכות 6 תאים במתח גבוה יותר היה להם מרווח שגיאה גדול יותר ויכלו לדחוף את המערכות שלהם קצת יותר מאשר אלו שטסים עם 4 תאים. בסוף המירוץ כמה דברים הפכו ברורים, והבולט שבהם הוא היתרון התחרותי ש-6 תאים מספקים. טייסים שטסים עם 6 תאים הצליחו לסיים את רוב המרוצים שלהם, בעוד שטייסים עם 4 תאים נאלצו להקריב. Free fall בפינה הימנית התחתונה טס עם חלק מהמנועים היעילים ביותר ל-4 תאים הזמינים, מנועים אלו גם פחות חזקים מהמערכות המסורתיות, מה שאומר שלקיחת קווים צרים היא קריטית. Vanover בפינה הימנית העליונה מאז הפך ליותר פתוח למערכות 6 תאים, לאור הבעיות שלו בטעינת סוללות 4 תאים למתח של 6 תאים.

נעבור עכשיו להשוואה צמודה בין מערכת של 4 תאים ל-6 תאים. שני הרחפנים המוטסים כאן בנויים להשוואה כמעט אידיאלית, הם משתמשים באותם רכיבים בדיוק למעט המנועים והסוללות ושוקלים בערך אותו דבר. מאחורי המקלות יש לנו את הטייס המקצועי זכרי תייר, שטס בזמנים עקביים של 19 עד 22 שניות לסיבוב. בסוף הטיסה, נוכל להשתמש בניסיונו ובנתונים על המסך כדי לקבל מושג מדויק על ההבדלים בעולם האמיתי בין 4 תאים ל-6 תאים.

בואו נעבור ישר לסוף הסרטון כדי לשמוע את מחשבותיו על הטיסות ולבחון את הנתונים שנרשמו

הנה אנחנו בסוף שני הטיסות. ראשית, על המסך הראשי נראה את הרחפן עם ארבעת התאים נוחת בעוד שהרחפן עם ששת התאים בפינה השמאלית העליונה יכול לטוס זמן ארוך יותר ולהשלים סיבוב נוסף. נתוני סוף הטיסה מראים שהמטוס היה מזויין למשך סך של 2 דקות ו-39 שניות, משך מקסימום של 114 אמפר, וצרך 16 מילי אמפר-שעות מהסוללה. בהשוואה ל-6 cell quad שטס זמן ארוך יותר, משך מקסימום של 64 אמפר וצרך רק 170 מיליאמפר-שעות מהסוללה, זה מראה על היעילות המוגברת של מערכת ששת התאים, בהתחשב בכך שהיא יכלה לטוס זמן ארוך יותר ולהשתמש באחוז קטן יותר מהקיבולת של הסוללה שלה.

עכשיו נשמע מה הטייס אמר על הטיסה ומחשבותיו על 6s: בשבילי היו שני החלקים הבולטים ביותר הם הפאנץ' המלא לגז עד הפיצול, כי היה קשה יותר להתאושש ולפגוע בזווית שטוחה אמיתית שדיברת עליה, שבה אני יורד ופשוט פוגע ישר, זה היה קשה יותר. אני חושב שאם תצפה בזה תראה שזה מתנדנד קצת יותר, ואז הפנייה החדה מיד אחרי זה דרך השער, היה קשה יותר ויותר לצאת מהפינה הזו. הכוח המתמשך הזה בסוף הסוללה הוא אחד התכונות הבולטות ביותר של רב-להקות 6 תאים. זה גם עקבי עם צריכת הזרם הנמוכה יותר בסוללות ומוביל לעקביות גדולה יותר כפי שנובה ידון בה בהמשך.

ההבדל הגדול ביותר, לדעתי, הוא ש-6s היה הרבה יותר קל לטוס בגלל העקביות שלו, זה משהו שיהיה קשה להוציא בבדיקות מדעיות, כי אתה מרגיש בטוח יותר. אנשים יגידו שזה סובייקטיבי. אז מירוצים הם סובייקטיביים, זו משחק מנטלי מעל למשחק ציוד, אז מה שאומר ההבדל הגדול שלי הוא שכאשר עשינו את המשלוח המלא עם ה-6s, עדיין הרגשתי שאני יכול ללכת מהר, בעוד שכאן עם העקביות של ה-4s, שהיא לא משלוח מלא, לקראת הסוף התקשיתי להישאר.

עקביות לאורך כל הטיסה היא אחת מהדברים החשובים ביותר לטייסים, כי שינויים קטנים בטיפול בסוף הטיסה יכולים להוביל לתאונות.

כשסוללת 4s מתרוקנת, הדבר הכי בולט שהתחלתי להבחין בו הוא שהכוונון שלך למעשה מתרפה, זה כמו שאתה טס עכשיו על 3s עם סוללת ליפו 6s 1300mah לדוגמה, הצלחתי עדיין לפגוע בקווים שלי בקלות בזכות זה, זה משהו שסתם קפץ לי לראש, כרגע עם ה-6s כשהמתח הנמוך ביותר שלך גבוה יחסית למתח הנמוך ביותר ב-4s, זה מרגיש הרבה יותר עקבי, הרב-להקה שלך באמת, לדעתי, טס יותר עקבי.

לסכם בקצרה, אני חושב ש-6 ס"מ באמת הם עתיד המירוצים ככל שכישורי הטייס ממשיכים להשתפר

וכאשר המירוצים הופכים תחרותיים יותר ויותר, עלינו לדחוף את גבולות הטכנולוגיה רחוק יותר

כדי להשיג זמני טיסה ארוכים יותר וטיסות עקביות יותר. אבל איך כל זה קשור לפיזיקה?

ובכן, זו יישום חדש ומרגש של תיאוריה שמטרתה לשמור על כוח תוך הפחתת צריכת הזרם לטובת הסוללות שלנו. מירוצי FPV הם באמת F1 של העניים, שבהם הצרכנים חייבים להמשיך לדחוף את הטכנולוגיה הזמינה למקסום הביצועים. אין לי ספק שהעתיד של מירוצי הרחפנים כולל מתח גבוה, וזה מרגש לראות תיאוריות כמו זו בשילוב עם בדיקות בעולם האמיתי שמשנות באמת את הספורט כפי שאנו מכירים אותו.